生物柴油是生物质能的一种形式，其主要成份为通过动植物油脂转化而来的高级脂肪酸的低碳烷基酯混合物，以其物化性能与石化柴油相近，并可以直接代替石化柴油或与普通石化柴油以任意比例互溶代替石化柴油使用而得名。由于得自于动植物油脂的生物柴油与得自于石油的石化柴油相比，生物柴油具有环境友好、在使用过程中降低有害废弃物排放等多方面环保优点，加之占世界能源消耗量40%的石油因资源量极为有限，造成原油和燃料油市场价格巨幅波动，生物柴油作为一种优质生物质可再生能源，自二十世纪九十年代以来在世界范围内形成了研究开发热潮，并已经形成快速发展的产业。

    我国是世界上经济发展最为迅速的国家之一，对能源的需求量长期持续高速增长，在现在的能源消耗构成中，除煤炭能够满足自给外，石油和天然气供给远远满足不了经济发展的需要，特别是石油，我国2003年消耗石油2.5亿吨，从国际市场上进口高达9,100万吨，国际依存度高达36.4%，从各种渠道得到的数据表明，2004年我国石油进口量将突破亿吨大关，达到1.2亿吨，石油的国际依存度也将突破40%。国际石油价格的高企，不仅增加了购买石油的外汇消耗，而且给我国经济的稳定发展造成不容忽视的负面影响。

    在这样的背景情况下，开展可再生清洁能源研究对我国不仅具有非常重要的现实意义，同时还具有非常重要的战略意义。为此我国有相当一些科研人员和研究机构开展了这方面的研究工作，国家多年来也在各类政府资助的科研项目中予以立项和经费支持，取得了一大批具有价值的科研成果。本文对生物柴油技术和产业发展现状和发展趋势进行介绍和分析。
   
    生物柴油技术现状 

    生物柴油经过多年的研究和发展，其生产技术和使用技术已经进展到相当的深度。早期利用油脂高温裂解生产汽油、柴油的技术，因转化率低、能耗高、经济性差而淘汰，现在生物柴油生产技术主要可以归结为两个方面：一是物理法生物柴油生产技术；一是化学法生物柴油生产技术。

    物理法生物柴油生产技术 

    在物理法生物柴油生产技术方面，主要是利用了动植物油脂具有高能量密度和可燃烧的特性用于柴油代用燃料。由于动植物油脂具有粘度较高的特点，为了使其能够用于内燃机燃烧，一种方法是将植物油与石化柴油直接混合用于柴油代用燃料。Amans等在1983年将大豆油与2号柴油进行混合，然后在直接喷射的涡轮发动机上试验，结果表明，大豆油与2号柴油以l:2的比例可以得到很好地混合，降低了燃料油的黏度，并可直接用于农用机械的替代燃料。通常采用植物油与石化柴油5~30％的混合比，其性能与2号石油柴油的性能很接近。另一种方法是将动植物油制成微乳液，来解决动植物油的黏度高的问题。Georing等用乙醇水溶液与大豆油制成微乳液，Ziejewski等用冬化葵花籽油、甲醇、l一丁醇制成乳状液，Neuma等用表面活性剂（主要成分为豆油皂质、十二烷基磺酸钠及脂肪酸乙醇胺）、助表面活性剂（主要成分为乙基、丙基、异戊基醇）、水、石化柴油和大豆油制成可替代柴油的微乳液。我国江苏理工大学与德国ELSBETT公司合作，成功地开发了燃烧植物油的小缸径高速直喷内燃机，并在开发的车用内燃机上开展了用植物油做燃料的应用研究，成功地燃烧多种植物油。
   
    化学法生物柴油生产技术 

    与物理方法不改变油脂组成和性质不同，化学法生物柴油技术就是将动植物油脂进行化学转化，改变其分子结构，使主要组成为脂肪酸甘油酯的油脂转化成为分子量仅为其三分之一的脂肪酸低碳烷基酯，使其从根本上改善流动性和粘度，适合用作柴油内燃机的燃料。酯化和酯交换是生物柴油的主要生产方法，即用（含或不含游离脂肪酸）的动植物油脂和甲醇等低碳一元醇（通常为C1-4醇）进行酯化或转酯化反应，生成相应的脂肪酸低碳烷基酯，再经分离甘油、水洗、干燥等适当后处理即得生物柴油。通过化学转化得到的脂肪酸低碳烷基酯完全具有石化柴油几乎相同的流动性和粘度范围，同时具有与石化柴油的完全互溶性，是一种良好的柴油内燃机动力燃料。生物柴油化学生产技术经过多年发展，已经形成比较完备的技术体系和方法，其技术根本点就在于采用不同的酯化或转酯化催化剂、工艺技术条件等将动植物油脂转化成生物柴油，在这些方面已有大面积的专利技术覆盖和公开发表的大量研究报告，涵盖了化学催化剂法、生物酶催化剂法、无催化剂法（在高温高压下进行）、常压法、加压法等生物柴油生产技术的各个方面，其生产原料包括动植物油脂和废弃食用油脂。在这些技术中化学方法的常压连续转酯化和加压连续转酯化等生物柴油生产技术，已在欧美等发达国家形成大规模工业化生产，代表了当今主流生物柴油技术，而且技术仍在不断发展。

    生物柴油使用技术 

    生物柴油使用技术与产业密切相关，使用技术的研究是技术走向产业化发展的必要前提条件，而产业发展又促进使用技术规范和标准的建立和完善。
   
    物理方法生产的生物柴油因为是专门针对某种柴油机来开发或者改变柴油内燃机结构使其适合于使用生物柴油，因此物理法生物柴油均是直接使用，其使用技术本身就包含在生产技术之中。但物理方法生产的生物柴油是一种分散的多相体系，一直存在稳定性的问题，而且其物化性能指标难以控制。因此物理法生物柴油在生物柴油产业中所占比重很小。

    化学法生产的生物柴油完全改变了物理法生物柴油的物性状况，成为完全均匀的液态产品，粘度也得到大幅度降低，而且能与石化柴油以任意比互溶形成单一的均相体系，其使用就方便多了。其使用技术更多地体现在生物柴油产品标准和规范上。美国更多地使用B20混合生物柴油，即将生物柴油以20%的比例加入到石化柴油中，并建成大量的B20生物柴油加油站，现在每年有40多万吨生物柴油配制成的B20混合生物柴油走向市场。而西欧一些生物柴油产业比较发达的国家如德国、奥地利等因政策原因，生物柴油价格低于石化柴油，则直接使用100%生物柴油，在加油站就可以购买这种产品，考虑到气候变化等原因，相应生物柴油采用与石化柴油类似的分类控制，以适应不同气温等气候条件下安全使用。